一种智能搬运机器人的制作方法

本实用新型涉及一种智能搬运机器人。

背景技术：

搬运机器人通常也称为AGV小车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。现有的AGV搬运机器人，尤其是应用于智能制造及大型仓库的货物运输无人搬运车，结构复杂，结构件多，体积大，占用空间，生产及装配成本高，后期维护繁杂；其行走装置一般是刚性连接于机器人上，当机器人在行走过程中遇到坑洼路面时，会产生颠簸，致使机器人及货物运行不平稳，严重者会产生倾覆，造成损失，并存在安全隐患。

因此，设计一款智能搬运机器人，将机器人的各部件简单、快捷、紧凑地集成在独特的承重支撑架上，以减少安装结构件、安装工序及机器人占用空间，缩小机器人体积，降低生产制造及维护成本，同时在行走机构上安装减震机构，以保证机器人及货物能平稳安全运送至目的地，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种智能搬运机器人，解决现有技术结构复杂，体积大，制造与安装成本高，后期运营维护难，运行时会产生颠簸，进而导致货物不能平稳安全运送至目的地的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能搬运机器人，包括承重支架，安装于所述承重支架上用于承载及升降物料的顶升机构，安装于所述承重支架上用于驱动所述顶升机构进行升降动作的顶升驱动模块，安装于所述承重支架上用于驱动货运机器人行走的轮系驱动机构，安装于所述承重支架上用于控制货运机器人运行的机电控制模块，安装于所述承重支架上用于为货运机器人运行提供电能的电池模块，以及盖装于所述承重支架上的机器人外壳；所述机器人外壳将所述机电控制模块、电池模块轮系驱动机构、顶升机构和顶升驱动模块封装于所述承重支架和所述机器人外壳之间所形成的空腔内，所述机电控制模块分别与所述电池模块、轮系驱动机构和顶升驱动模块连接；

所述承重支架包括顶升架体、顶升驱动模块架体和电池模块架体，所述顶升驱动模块架体通过螺栓固定于所述顶升架体的一端，所述电池模块架体通过螺栓固定于所述顶升架体的另一端，所述顶升驱动模块架体、所述顶升架体和所述电池模块架体共同组成呈水平状态的支撑架主体；

所述顶升架体的顶面设有用于安装所述顶升机构的顶升安装台，所述顶升架体的顶面两侧各设有一块与所述顶升架体的顶面相垂直用于对所述顶升机构进行加固的顶升固定板，所述顶升驱动模块架体的顶面两侧分别设有一块与所述顶升驱动模块架体的顶面相垂直的第一安装板，所述电池模块架体的顶面两侧分别设有一块与所述电池模块架体的顶面相垂直的第二安装板；

所述顶升安装台位于两块所述顶升固定板之间，所述顶升架体的中央开设有用于安装摄像机的摄像机安装通孔，所述顶升安装台上在与所述摄像机安装通孔相对应的位置处开设有安装通孔，所述摄像机安装通孔和所述安装通孔相通，每一块所述顶升固定板的外侧底部两端分别水平设有一块用于安装所述轮系驱动机构的行走安装板，两块所述第一安装板和两块所述第二安装板的外侧分别安装有一个万向轮安装座，四个所述万向轮安装座内分别安装有一个用于 360°转向的万向轮；

所述顶升驱动模块架体的顶面位于两块所述第一安装板之间的区域为用于安装顶升驱动模块的顶升驱动模块安装区，所述电池模块架体的顶面位于两块所述第二安装板之间的区域为用于安装电池模块的电池模块安装区；

所述机电控制模块有四部分，分别安装于四个所述万向轮安装座的顶面，并与相应所述第一安装板或所述第二安装板紧密贴合，所述电池模块安装于所述电池模块安装区，所述轮系驱动机构有两套，分别安装于所述支撑架主体两侧的行走安装板上，所述顶升机构安装于所述顶升安装台上，所述顶升驱动模块安装于所述顶升驱动模块安装区内，所述摄像机安装通孔内安装有与所述机电控制模块连接的摄像机。

进一步地，所述轮系驱动机构包括悬挂支架，安装于悬挂支架外侧用于驱动智能货运机器人行走的机器人行走轮，安装于悬挂支架内侧的驱动电机，连接所述机器人行走轮和所述驱动电机的传动轴，减震机构，以及盖装于悬挂支架外侧的减震盖板；所述悬挂支架上开设有传动轴穿孔，所述传动轴穿设于所述传动轴穿孔中，并且其内端与所述驱动电机的驱动轴连接，其外端与所述机器人行走轮连接，所述减震机构有两个，分别通过所述减震盖板装配于所述悬挂支架的外侧两端，所述减震机构包括减震轴和穿设于所述减震轴上的减震弹簧，所述减震轴穿设有所述减震弹簧的部分整体通过所述减震盖板装配在所述悬挂支架的外侧，所述减震轴可相对于所述悬挂支架在竖直方向上自由升降，所述减震弹簧在所述减震盖板内呈松弛状态，所述减震轴的底端可拆卸连接于所述行走安装板上，所有所述驱动电机分别与所述机电控制模块连接。

进一步地，所述顶升机构包括安装于所述顶升安装台上的顶升丝杆，套装于所述顶升丝杆上的圆柱齿轮，以及安装于所述圆柱齿轮上用于承托物料的承重托盘。

进一步地，所述顶升驱动模块包括安装于所述顶升驱动模块安装区内的驱动安装支架，安装于所述驱动安装支架上的顶升驱动电机，安装于所述驱动安装支架上、与所述顶升驱动电机通过减速器连接、同时与所述圆柱齿轮相啮合用于驱动所述圆柱齿轮运行的驱动齿轮，所述顶升驱动电机与所述机电控制模块连接。

进一步地，所述悬挂支架的两端还分别设有一根防倾杆，所述防倾杆的底端活动插接于所述行走安装板上。

进一步地，所述摄像机安装通孔的内壁周向等距设有两个以上用于固定所述摄像机的摄像机安装螺孔。

进一步地，所述安装通孔的内壁周向等距设有两个以上用于固定所述顶升机构的顶升安装螺孔。

进一步地，每一块所述行走安装板上分别设有一个用于固定安装所述减震轴的减震轴安装孔；每一块所述行走安装板上还分别设有一个用于安装所述防倾杆的防倾导向孔，所述防倾杆可在所述防倾导向孔内自由上下移动。

进一步地，所述支撑架主体上还设有与所述机电控制模块连接的激光雷达。

进一步地，所述顶升驱动模块架体的外端和所述电池模块架体的外端分别设有一块用于安装防撞条的防撞条安装块，两块所述防撞条安装块上分别安装有一块防撞条，位于顶升驱动模块架体外端的防撞条安装块与该顶升驱动模块架体为一体式结构，位于电池模块架体外端的防撞条安装块与该电池模块架体为一体式结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，将搬运机器人各主要部件通过巧妙的模块化设计，使各主要部件相对独立而又紧密配合地集成在支撑架主体上，极大简化机器人结构，结构简单易于装配拆卸，方便制造与后期维修，在轮系驱动机构中设独立减震机构，便于安装维护，可有效消除安全隐患，可在机器人行走时有效对机器人及运送的货物实现缓冲减震，保证机器人及货物能平稳安全运送至目的地。

本实用新型轮系驱动机构可有效消除安全隐患，可在机器人行走时有效对机器人及运送的货物实现缓冲减震，保证机器人及货物能平稳安全运送至目的地，同时在运行时由于对机器人的缓冲减震，可有效保证机器人内部结构稳定，不会因为运行时震动过大产生松动，有效降低维护成本，还能有效延长机器人使用寿命。

本实用新型承重支架可将机器人的各主要部件简单、快捷、紧凑地安装在一起，从而可减少安装结构件、安装工序及机器人占用空间，并且还能缩小机器人体积，降低生产制造及维护成本，同时安装拆卸更加简便，利于后期维修；顶升架体通过螺栓分别与顶升驱动模块架体和电池模块架体固定连接，可以很快速地将顶升架体、顶升驱动模块架体和电池模块架体组装成用于集成机器人主要部件的支撑架主体，在支撑架主体上设顶升安装台、顶升固定板、第一安装板、第二安装板、摄像机安装通孔、安装通孔、行走安装板、顶升驱动模块安装区、电池模块安装区和防撞条安装块，可以简单、快捷、紧凑地将顶升机构、顶升驱动模块、摄像机、行走装置、电池模块、防撞条等部件全部集成在支撑架主体上，集成速度快、工序简便，可有效减少机器人的体积，同时集成后还可方便后期故障维修，第一安装板和第二安装板上安装万向轮安装座，万向轮安装座内安装万向轮，万向轮在辅助行走装置运行的同时还能实现360°转向，第一安装板、第二安装板和行走安装板还能有效起到阻挡灰尘的作用，使灰尘不易进入顶升机构、顶升驱动模块及电池模块等部件，可有效对顶升机构、顶升驱动模块及电池模块等部件起到保护作用。

附图说明

图1为本实用新型外观示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型顶升机构装配承重托盘示意图。

图4为本实用新型承重支架结构示意图。

图5为本实用新型承重支架仰视图。

图6为本实用新型轮系驱动机构结构示意图。

图7为本实用新型轮系驱动机构另一结构示意图。

图8为本实用新型轮系驱动机构拆开减震盖板后的视图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-支撑架主体、2-顶升安装台、3-顶升固定板、4-第一安装板、5-摄像机安装通孔、6-安装通孔、7-行走安装板、8-万向轮安装座、9-万向轮、10-顶升驱动模块安装区、11-电池模块安装区、12-摄像机安装螺孔、13-顶升安装螺孔、14- 减震轴安装孔、15-防倾导向孔、16-防撞条安装块、17-机电控制模块、18-电池模块、19-轮系驱动机构、20-顶升机构、21-顶升驱动模块、22-机器人外壳、23- 顶升丝杆、24-圆柱齿轮、25-承重托盘、26-驱动安装支架、27-顶升驱动电机、 28-驱动齿轮、29-防撞条、30-顶升架体、31-顶升驱动模块架体、32-电池模块架体、33-第二安装板、71-悬挂支架、72-机器人行走轮、73-驱动电机、74-传动轴、 75-减震盖板、76-减震轴、77-减震弹簧、78-防倾杆。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1-8所示，本实用新型提供的一种智能搬运机器人，结构简单、设计科学合理，使用方便，将搬运机器人各主要部件通过巧妙的模块化设计，使各主要部件相对独立而又紧密配合地集成在支撑架主体上，极大简化机器人结构，结构简单易于装配拆卸，方便制造与后期维修，在轮系驱动机构中设独立减震机构，便于安装维护，可有效消除安全隐患，可在机器人行走时有效对机器人及运送的货物实现缓冲减震，保证机器人及货物能平稳安全运送至目的地。本实用新型一种智能搬运机器人，其特征在于：包括承重支架，安装于所述承重支架上用于承载及升降物料的顶升机构20，安装于所述承重支架上用于驱动所述顶升机构20进行升降动作的顶升驱动模块21，安装于所述承重支架上用于驱动货运机器人行走的轮系驱动机构19，安装于所述承重支架上用于控制货运机器人运行的机电控制模块17，安装于所述承重支架上用于为货运机器人运行提供电能的电池模块18，以及盖装于所述承重支架上的机器人外壳22；所述机器人外壳22将所述机电控制模块17、电池模块18轮系驱动机构19、顶升机构20 和顶升驱动模块21封装于所述承重支架和所述机器人外壳22之间所形成的空腔内，所述机电控制模块17分别与所述电池模块18、轮系驱动机构19和顶升驱动模块21连接。

本实用新型所述承重支架包括顶升架体30、顶升驱动模块架体31和电池模块架体32，所述顶升驱动模块架体31通过螺栓固定于所述顶升架体30的一端，所述电池模块架体32通过螺栓固定于所述顶升架体30的另一端，所述顶升驱动模块架体31、所述顶升架体30和所述电池模块架体32共同组成呈水平状态的支撑架主体1。

本实用新型所述顶升架体30的顶面设有用于安装所述顶升机构20的顶升安装台2，所述顶升架体30的顶面两侧各设有一块与所述顶升架体30的顶面相垂直用于对所述顶升机构20进行加固的顶升固定板3，所述顶升驱动模块架体 31的顶面两侧分别设有一块与所述顶升驱动模块架体31的顶面相垂直的第一安装板4，所述电池模块架体32的顶面两侧分别设有一块与所述电池模块架体32 的顶面相垂直的第二安装板33。

本实用新型所述顶升安装台2位于两块所述顶升固定板3之间，所述顶升架体30的中央开设有用于安装摄像机的摄像机安装通孔5，所述顶升安装台2 上在与所述摄像机安装通孔5相对应的位置处开设有安装通孔6，所述摄像机安装通孔5和所述安装通孔6相通，每一块所述顶升固定板3的外侧底部两端分别水平设有一块用于安装所述轮系驱动机构19的行走安装板7，两块所述第一安装板4和两块所述第二安装板33的外侧分别安装有一个万向轮安装座8，四个所述万向轮安装座8内分别安装有一个用于360°转向的万向轮9。

本实用新型所述顶升驱动模块架体31的顶面位于两块所述第一安装板4之间的区域为用于安装顶升驱动模块21的顶升驱动模块安装区10，所述电池模块架体32的顶面位于两块所述第二安装板33之间的区域为用于安装电池模块18 的电池模块安装区11。

本实用新型所述机电控制模块17有四部分，分别安装于四个所述万向轮安装座8的顶面，并与相应所述第一安装板4或所述第二安装板33紧密贴合，所述电池模块18安装于所述电池模块安装区11，所述轮系驱动机构19有两套，分别安装于所述支撑架主体1两侧的行走安装板7上，所述顶升机构20安装于所述顶升安装台2上，所述顶升驱动模块21安装于所述顶升驱动模块安装区10 内，所述摄像机安装通孔5内安装有与所述机电控制模块17连接的摄像机。

本实用新型所述摄像机安装通孔5的内壁周向等距设有两个以上用于固定所述摄像机的摄像机安装螺孔12，所述安装通孔6的内壁周向等距设有两个以上用于固定所述顶升机构20的顶升安装螺孔13。

本实用新型所述顶升驱动模块架体31的外端和所述电池模块架体32的外端分别设有一块用于安装防撞条的防撞条安装块16，两块所述防撞条安装块16 上分别安装有一块防撞条29，位于顶升驱动模块架体31外端的防撞条安装块 16与该顶升驱动模块架体31为一体式结构，位于电池模块架体32外端的防撞条安装块16与该电池模块架体32为一体式结构。

本实用新型承重支架可将机器人的各主要部件简单、快捷、紧凑地安装在一起，从而可减少安装结构件、安装工序及机器人占用空间，并且还能缩小机器人体积，降低生产制造及维护成本，同时安装拆卸更加简便，利于后期维修；顶升架体通过螺栓分别与顶升驱动模块架体和电池模块架体固定连接，可以很快速地将顶升架体、顶升驱动模块架体和电池模块架体组装成用于集成机器人主要部件的支撑架主体，在支撑架主体上设顶升安装台、顶升固定板、第一安装板、第二安装板、摄像机安装通孔、安装通孔、行走安装板、顶升驱动模块安装区、电池模块安装区和防撞条安装块，可以简单、快捷、紧凑地将顶升机构、顶升驱动模块、摄像机、行走装置、电池模块、防撞条等部件全部集成在支撑架主体上，集成速度快、工序简便，可有效减少机器人的体积，同时集成后还可方便后期故障维修，第一安装板和第二安装板上安装万向轮安装座，万向轮安装座内安装万向轮，万向轮在辅助行走装置运行的同时还能实现360°转向，第一安装板、第二安装板和行走安装板还能有效起到阻挡灰尘的作用，使灰尘不易进入顶升机构、顶升驱动模块及电池模块等部件，可有效对顶升机构、顶升驱动模块及电池模块等部件起到保护作用。

本实用新型所述轮系驱动机构19包括悬挂支架71，安装于悬挂支架71外侧用于驱动智能货运机器人行走的机器人行走轮72，安装于悬挂支架71内侧的驱动电机73，连接所述机器人行走轮72和所述驱动电机73的传动轴74，减震机构，以及盖装于悬挂支架71外侧的减震盖板75；所述悬挂支架71上开设有传动轴穿孔，所述传动轴74穿设于所述传动轴穿孔中，并且其内端与所述驱动电机73的驱动轴连接，其外端与所述机器人行走轮72连接，所述减震机构有两个，分别通过所述减震盖板75装配于所述悬挂支架71的外侧两端，所述减震机构包括减震轴76和穿设于所述减震轴76上的减震弹簧77，所述减震轴76 穿设有所述减震弹簧77的部分整体通过所述减震盖板75装配在所述悬挂支架 71的外侧，所述减震轴76可相对于所述悬挂支架71在竖直方向上自由升降，所述减震弹簧77在所述减震盖板75内呈松弛状态，所述减震轴76的底端可拆卸连接于所述行走安装板7上，所有所述驱动电机73分别与所述机电控制模块 17连接，所述悬挂支架71的两端还分别设有一根防倾杆78，所述防倾杆78的底端活动插接于所述行走安装板7上，每一块所述行走安装板7上分别设有一个用于固定安装所述减震轴76的减震轴安装孔14；每一块所述行走安装板7上还分别设有一个用于安装所述防倾杆78的防倾导向孔15，所述防倾杆78可在所述防倾导向孔15内自由上下移动。

本实用新型轮系驱动机构可有效消除安全隐患，可在机器人行走时有效对机器人及运送的货物实现缓冲减震，保证机器人及货物能平稳安全运送至目的地，同时在运行时由于对机器人的缓冲减震，可有效保证机器人内部结构稳定，不会因为运行时震动过大产生松动，有效降低维护成本，还能有效延长机器人使用寿命。

本实用新型所述顶升机构20包括安装于所述顶升安装台2上的顶升丝杆 23，套装于所述顶升丝杆23上的圆柱齿轮24，以及安装于所述圆柱齿轮24上用于承托物料的承重托盘25。所述顶升驱动模块21包括安装于所述顶升驱动模块安装区10内的驱动安装支架26，安装于所述驱动安装支架26上的顶升驱动电机27，安装于所述驱动安装支架26上、与所述顶升驱动电机27通过减速器连接、同时与所述圆柱齿轮24相啮合用于驱动所述圆柱齿轮24运行的驱动齿轮28，所述顶升驱动电机27与所述机电控制模块17连接。所述支撑架主体1 上还设有与所述机电控制模块17连接的激光雷达。

本实用新型机电控制模块为现有成熟控制设备，其结构、电路原理、外围电路图、以及控制原理等均为现有成熟技术，并且该部分内容也不涉及本实用新型的发明点，因此该部分内容在此不赘述，有兴趣的技术人员可自行查看教科书或相关教材、文献。同理，电池模块的供电原理也是一样，因此也不赘述。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。